(57)【要約】  【解決手段】  粉末冶金または精密鋳造により製成されたタングステン−モリブデン−ニッケル合金であって、上記タングステン−モリブデン−ニッケル合金にはモリブデンが重量百分率の４％から５５％、ニッケルが２５％から９５％およびタングステンが１％から７０％含まれる。  【効果】  モリブデンの成分により重りの比重と防錆耐食性を高めることができると同時に、上記タングステン、モリブデンとニッケルにより比較的均一な金相を組成することができるため、重りの表面均一度を相対的に増やすことができる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タングステン−モリブデン−ニッケル合金により製成される重り（１０）であって、上記タングステン−モリブデン−ニッケル合金にはモリブデンが重量百分率の４％から５５％、ニッケルが２５％から９５％およびタングステンが１％から７０％含まれることを特徴とするゴルフクラブヘッドの重り。
【請求項２】
上記タングステン−モリブデン−ニッケル合金の重り（１０）は精密鋳造の方式により製成されることを特徴とする請求項１記載のゴルフクラブヘッドの重り。
【請求項３】
上記タングステン−モリブデン−ニッケル合金の重り（１０）は粉末冶金の方式により製成されることを特徴とする請求項１記載のゴルフクラブヘッドの重り。
【請求項４】
上記タングステン−モリブデン−ニッケル合金の比重は８．６ｇ／cm３から１６．６ｇ／cm３であることを特徴とする請求項１記載のゴルフクラブヘッドの重り。
【請求項５】
上記タングステン−モリブデン−ニッケル合金には他に鋳造時の流動性を増やすことができるシリコンが１．５％以下含まれることを特徴とする請求項１記載のゴルフクラブヘッドの重り。
【請求項６】
他に少なくとも一種の機械的性質を改善することができる成分が含まれることを特徴とする請求項１記載のゴルフクラブヘッドの重り。
【請求項７】
上記機械的性質を改善することができる成分はマンガン１．０％以下、銅４．０％以下、バナジウム１．０％以下、ニオビウム１．０％以下から選ぶことができることを特徴とする請求項１記載のゴルフクラブヘッドの重り。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴルフクラブヘッドの重りに関するもので、特にモリブデンの成分により比重、防錆耐食性と表面均一度を高めることができる重りに係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のゴルフクラブヘッドの重りとしては、通常として粉末冶金（powder metallurgy）の工程をもってタングステン（１９．３０ｇ／cm3）、鉄（７．８ｇ／cm3）およびニッケル（８．９ｇ／cm3）などの比重、硬度の高い金属粉末を加圧成形、焼結によりゴルフクラブヘッドに適用するタングステン−フェロ−ニッケルの重りが形成されるようにとしたものがある。
【０００３】
また、従来のゴルフクラブヘッドの重りとしては、タングステン粉末をバインダー性材と混合しつつ造粒して顆粒状体となし、これをプレス成形したようにとしたものがある（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
さらに、従来のゴルフクラブヘッドの重りとしては、精密な鋳造製造工程によりタングステン−フェロ−ニッケル合金の重りを製造し、そして特定の金属熔融順序と成分の比例を利用して熔融点の高いタングステンが沈殿してしまうのを有効に防止することができる。上記精密な鋳造製造工程においては、ニッケル、鉄、タングステン、シリコン、マンガンおよびニオビウムを３０〜５０％：３０〜５０％：２０〜３５％：１．０％以下：１．０％以下：０．５％以下の予定比例に基づき、順序よく１４５０℃以上の高温熔炉の内部に添加して熔融することにより、タングステン−フェロ−ニッケル合金のゴルフクラブヘッドの重りが製造される。製造された重りを再び嵌入、熔接などの方式によりゴルフクラブヘッドの本体に結合させる。上記本体はステンレスの材質により製造され、例えばＳＵＳ３０４、１７−４、４１３０などのステンレス系列からなるようにとしたものがある（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開２００２−１８６６９３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような従来のゴルフクラブヘッドの重りにおいては、上記の粉末冶金の工程は業界において広く利用されているが、粉末冶金の工程において、やはり多数の問題点が存在しており、例えば金型の製造費が高く、完成品の伸長率が比較的低く、製造工程の時間が比較的長く、精密な図案、文字、型番号および商標などを直接圧力鋳造することができないという問題点があった。
【０００６】
また、上記のような従来のゴルフクラブヘッドの重りにおいては、安価であり、また複雑な形状のものとすることもでき、更に比重が重い重量体、及びこれを取付けたゴルフクラブヘッドを提供することができるが、やはり多数の問題点が存在しており、例えばヘッドの完成品の伸長率が比較的低く、製造工程の時間が比較的長く、精密な図案、文字、型番号および商標などを直接圧力鋳造することができないという問題点があった。
【０００７】
さらに、従来のゴルフクラブヘッドの重りにおいては、上記精密な鋳造製造工程により従来の粉末冶金の工程における上記問題点を解決することができる。しかし、ニッケル、鉄、タングステンの混合成分の制御が不当になった時、製造されたタングステン−フェロ−ニッケル合金のγ（鉄、ニッケル）フェーズは基底においてパーライト（pearlite）組織を析出し易くなるため、重りの耐食性が低下してしまう。この時、例えば約５．０ｗｔ％の塩化ナトリウムの溶液を使用してタングステン−フェロ−ニッケル合金に対して４０℃、２４時間の塩スプレーテストを行って高腐食性の気候環境を模擬した場合、上記タングステン−フェロ−ニッケル合金の錆びる面積は常に約８％を超過しているのを発見することができる。また、上記タングステン−フェロ−ニッケル合金の表面には常にタングステンの析出（濃い色の部分はパーライト組織で、パーライト組織が囲んだ白色の部分は析出されたタングステンである）が生成されることにより、上記合金に形成されたタングステン＋γ（鉄、ニッケル）フェーズによってタングステン−フェロ−ニッケル合金により製造された重りは研磨、バフ研磨を行ってから模様が生じてしまうため、重りがハブ研磨を行った後の表面の外観に影響を及ぼしてしまい、さらにタングステン−フェロ−ニッケル合金により製造された重りが直接ヘッド本体の底部の表面に結合された時、タングステン−フェロ−ニッケル合金とヘッド本体との間の嵌合線は明らかに可視されると共に、人工による研磨の厚さ、角度の差異により各完成品は全て異なるため、製造工程の条件においては制御し難いという問題点があった。
【０００８】
上記のように、従来のタングステン−フェロ−ニッケル合金の重りにはフェロの成分を含んでいるため、上記重りは金相の組成、防錆耐食性と溶接の性質において問題が生じ易くなり、さらにゴルフクラブヘッドの完成品の組立、外観、結合強度、製造自由度と使用寿命に大きな影響を及ぼしてしまうという問題点があった。このように、上記のような従来のゴルフクラブヘッドのタングステン−フェロ−ニッケル合金の重りをさらに改良しなければならない。
【０００９】
本発明はこのような問題点に鑑みて発明したものであって、その目的とするところは、適量なタングステン、モリブデン、ニッケルを粉末冶金または精密鋳造の方式を利用して重りを製成し、重りにはフェロの成分が含まれていないため、均一な金相の組成と比較的よい防錆耐食性を獲得することができると同時に、モリブデンの成分により重りの比重を高めることができる。このため、本発明においては重りの比重、防錆耐食性、表面均一度と外観を確実に高めることができ、さらに上記重りは溶接による結合の製造工程に適用することができるゴルフクラブヘッドの重りを提供しようとするものである。
【００１０】
本発明の第一の目的は、タングステン−モリブデン−ニッケル合金により重りを製成し、上記モリブデンの成分の比重と防錆耐食性は一般の重りの鉄の成分より高いため、重りの比重と防錆耐食性を高めることができるゴルフクラブヘッドの重りを提供しようとするものである。
【００１１】
本発明の第二の目的は、タングステン−モリブデン−ニッケル合金により重りを製成し、上記タングステン、モリブデンとニッケルにより比較的均一な金相を組成することができると共に、重りの表面においてタングステンを析出することがないため、重りの表面均一度と外観を高めることができるゴルフクラブヘッドの重りを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明によるゴルフクラブヘッドの重りは、下記のようになるものである。すなわち、
タングステン−モリブデン−ニッケル合金により製成される重りであって、上記タングステン−モリブデン−ニッケル合金にはモリブデンが重量百分率の４％から５５％、ニッケルが２５％から９５％およびタングステンが１％から７０％含まれる。
【００１３】
本発明によるゴルフクラブヘッドの重りは、上記タングステン−モリブデン−ニッケル合金の重りは精密鋳造の方式により製成されることもできる。また、上記タングステン−モリブデン−ニッケル合金の重りは粉末冶金の方式により製成されることもできる。また、上記タングステン−モリブデン−ニッケル合金の比重は８．６ｇ／cm３から１６．６ｇ／cm３であることもできる。また、上記タングステン−モリブデン−ニッケル合金には他に鋳造時の流動性を増やすことができるシリコンが１．５％以下含まれることもできる。また、他に少なくとも一種の機械的性質を改善することができる成分が含まれることもできる。また、上記機械的性質を改善することができる成分はマンガン１．０％以下、銅４．０％以下、バナジウム１．０％以下、ニオビウム１．０％以下から選ぶこともできる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のゴルフクラブヘッドの重りによれば、タングステン−モリブデン−ニッケル合金により重りを製成し、上記モリブデンの成分の比重と防錆耐食性は一般の重りの鉄の成分より高いため、重りの比重と防錆耐食性を高めることができる。
【００１５】
本発明のゴルフクラブヘッドの重りによれば、タングステン−モリブデン−ニッケル合金により重りを製成し、上記タングステン、モリブデンとニッケルにより比較的均一な金相を組成することができると共に、重りの表面においてタングステンを析出することがないため、重りの表面均一度と外観を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施の形態について、以下、図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は本発明の実施例のゴルフクラブヘッドの重りによる分解斜視図である。重り１０は溶接、嵌設、圧入およびろう付けなどの方式によりヘッド本体２０の収容室２１に結合することができる。重り１０の形状と収容室２１の位置は製品の需要性に応じて変換を行うことができ、さらに本発明においては例えば精密鋳造または粉末冶金の方式により重り１０を製造することができる。
【００１８】
例えば精密鋳造方式を利用した場合、先ず特定な金属の熔融の順序と組成の比例に従って必要とする成分を高温の溶解炉（温度は１４５０℃から１７５０℃の間に介在し、好ましくは１６６０℃から１６８０℃の間に介在する）に加入し、そしてタングステン、モリブデン、ニッケルの混合比例を適当に制御することにより、熔融のタングステン−モリブデン−ニッケル合金を製成する。それから、再び熔融のタングステン−モリブデン−ニッケル合金を予定の形状、精密な図案または文字を有した予熱された型（予熱温度は好ましくは９５０℃から１３００の間に設定する）に注入し、このように精密鋳造によりゴルフクラブヘッドの重りが製成される。上述のように製成された重りは、例えば嵌設、溶接、圧合またはろう付けなどの方式によりクラブヘッドに結合されることができ、上記クラブヘッドは通常としてステンレスの材質により製成され、例えばＳＵＳ３０４、１７−４、４１３０系列のステンレスからなることができる。
【００１９】
上述の精密鋳造の金属熔融の順序について、本発明においては好ましくは順序よくニッケル粒、モリブデン粒とタングステン粒を高温の溶解炉の中に加入することにより、先ず熔融のニッケルの成分を利用してタングステンの成分の溶解温度を低く抑え、融点の高いタングステン粒がタングステン沈殿を生成しないでスムースに高温の溶解炉の中に熔融するのを促すことができる。それから、上述の精密鋳造の組成比例について、本発明においては適当な抜き取り検査と制御により製成された熔融のタングステン−モリブデン−ニッケル合金にはタングステン（Ｗ）が重量百分率の１％から７０％、モリブデン（Ｍｏ）が４％から５５％およびニッケル（Ｎｉ）が２５％から９５％含まれる。この時、タングステンの成分の比重（１９．３ｇ／cm３）および融点（３４１０℃）と比較して、モリブデンの比重（１０．２ｇ／cm３）がやや小さく、しかし、その融点は相対的に低い（２６１０℃）ため、本発明においてはモリブデンの成分の使用量を上げることにより、さらに同時にタングステンの成分の使用量を減らすことにより、精密鋳造時における必要とする温度を相対的に低くすることができる。
【００２０】
また、本発明のタングステン−モリブデン−ニッケル合金の予め設定された比重は異なるゴルフクラブの用途によって変化を行うことができるが、その比重の範囲は好ましくは８．６ｇ／cm３から１６．６ｇ／cm３まで介在する。
【００２１】
その反面、例えば本発明において粉末冶金の方式を利用した場合、タングステン粉、モリブデン粉およびニッケル粉を１％から７０％、４％から５５％、２５％から９５％との重量百分率に従って均一に混合させ、それから混合した金属粉末を加圧、焼結の処理を経て、重り１０を製成することができる。
【００２２】
その結果、本発明においてタングステン−モリブデン−ニッケル合金の重り１０が例えば精密鋳造または粉末冶金の方式を利用して製成されても、上記タングステン−モリブデン−ニッケル合金の重り１０は従来のタングステン−フェロ−ニッケル合金の重りのフェロ成分の代わりにモリブデンの成分を利用することができ、さらにタングステンの成分の使用量を相対的に減らすことができる。上記タングステン−モリブデン−ニッケル合金の重り１０がフェロの成分を含んでおらず、またモリブデンの成分の比重がフェロの成分の比重より大きく、さらにモリブデンの成分の防錆耐食性がフェロの成分より優れているため、重り１０にはパーライトなどの構造の強度または耐食性に不利な組織が生じることなく、そのために本発明においてはゴルフクラブヘッドの重り１０の比重と防錆耐食性を高めることができる。例えば、約５．０重量％の塩化ナトリウムの溶液を使用してタングステン−モリブデン−ニッケル合金に対して４０℃、２４時間の塩スプレーテストを行って高腐食性の気候環境を模擬した場合、上記タングステン−モリブデン−ニッケル合金により錆びの問題を有効に改善することができる。
【００２３】
嵌設、圧合またはろう付けの方式を利用して重り１０をヘッド本体２０に結合することができるだけではなく、溶接による結合の製造工程にも適用することができる。溶接による結合を行う場合、例えばタングステンイナートガスアーク溶接、レザー溶接または電子束溶接などを利用することができる。
【００２４】
また、本発明のタングステン−モリブデン−ニッケル合金そのものは比較的均一な金相を組成することができ、さらにフェロの成分を含んでいないため、γ（鉄、ニッケル）フェーズを生じることなく、タングステン−モリブデン−ニッケル合金の表面においてタングステンを析出するのを完全に避けることができることにより、斑点状な模様が生じるのを防止することができる。さらに、重り１０の表面には比較的均一な表面が形成されるため、重り１０がヘッド本体２０の表面に直接結合され（特に嵌設の方式による結合）、そして研磨仕上げの加工を経た後、重り１０とヘッド本体２０との間の嵌合線は目で観察しても分別することができず、このように各ヘッド本体２０と重り１０との結合による品質の差異を避けることができるため、製造工程の条件の一致性を制御することができることにより、重り１０の付加価値と結合による組立の自由度を高めることができる。
【００２５】
その他に、タングステン−モリブデン−ニッケル合金を製成する時、本発明においては使用上の需要性に応じて例えばシリコン１．５％以下を添加することにより、鋳造時の流動性を高めることができる。また、本発明においては例えば適量なマンガン、銅、バナジウムおよびニオビウムなどの成分を添加することにより、重り１０の機械的性質を改善することができ、さらに鋳造時の流動性を有効に高めることができると共に、エア抜きの効果を補助することができる。本発明において、上記の金属を添加する場合、その用量は好ましくはマンガンが１．０％以下、銅が４．０％以下、バナジウムが１．０％以下および／またはニオビウムが１．０％以下である。他に、上記タングステン−モリブデン−ニッケル合金は製造工程および原料の異なりにより一部分の微量なスラッギング成分が含まれるかもしれず、例えば炭素が０．１％以下、イオンが０．１％以下、リンが０．１％以下である。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
従来の精密鋳造により製造されたゴルフクラブヘッドの重りにおいてはγ（鉄、ニッケル）フェーズからパーライトとタングステンを析出することにより耐食性、表面均一度、外観、溶接的性質、機械的性質と流動性などの問題点を有しているのに対し、本発明のゴルフクラブヘッドの重りによれば、フェロの成分の代わりにモリブデンの成分を利用することにより、ゴルフクラブヘッドの重り１０の物理化学的性質を確実に増やすことができるため、重り１０の防錆耐食性、表面均一度、外観および結合に関する組立の自由度を高めることができると共に、上記重りを溶接組立の製造工程に適用させることができる。
【００２７】
本発明は、その精神及び必須の特徴事項から逸脱することなく他のやり方で実施することができる。従って、本明細書に記載した好ましい実施例は例示的なものであり、限定的なものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施例のゴルフクラブヘッドの重りによる分解斜視図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０    重り                              ２０    ヘッド本体
２１    収容室
【図１】
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